Методи та засоби фізичних та астрономічних досліджень

Методи та засоби фізичних та астрономічних досліджень. Вчитель фізики та математики : Осадча Альона Вкторівна

ФІЗИКА (від грец. φυσικός природний, φύσις природа) — природнича наука, яка досліджує загальні властивості матерії та явищ у ній, а також виявляє загальні закони, які керують цими явищами. Це наука про закономірності природи в широкому сенсі цього слова. Фізики вивчають поведінку та властивості матерії в широких межах її проявів, від субмікроскопічних елементарних частинок, з яких побудоване все матеріальне (фізика елементарних частинок), до поведінки всього Всесвіту як єдиної системи (космологія). Вступ

АСТРОНО́МІЯ (від астро… і ...номія) – наука, що досліджує будову та розвиток небесних тіл. АСТРОНО́МІЯ – одна з найдавніших наук на Землі, яка на сучасному етапі свого розвитку вивчає рух небес. об’єктів (планет, супутників планет, метеорів, комет та ін. тіл Сонячної системи; зір, квазарів та ін. об’єктів Всесвіту), їх систем (позасонячних планетних систем, скупчень зір, галактик і груп галактик) та Всесвіту в цілому. Вступ

Фізика вивчає світ, в якому ми живемо, явища, що в ньому відбуваються, відкриває закони, яким підкоряються ці явища. Головне завдання фізики — пізнати закони природи, властивості різних речовин і поставити їх на службу людині. Завдання фізики

вивчення видимих, а потім і дійсних положень небесних тіл і їх руху в просторі, визначення їх розмірів і форми; вивчення будови небесних тіл, дослідження хімічного складу і фізичних властивостей (густини, температури і т. д.)Завдання астрономії:

Експерементальні методи (спостереження, вимірювання, експеремент)Методи фізичних досліджень Теоретичні методи(математичне моделювання , комп'ютерне моделювання )Види експерементів(лабораторні, натуральні, модельні)

Комп'ютерні технологіїЗасоби фізичних дослідженьдосліджень Вимірювальні прилади. Лабораторне обладнання

Вимірювальні прилади. Мікрометр. Спектрометр. Осцилограф

Лабораторне обладнання Прискорювачі частинок

Лазери. Лазери проти дронів

Комп'ютерні технологіїПрограми для моделюванна, аналізу даних

Північний оптичний телескоп на Ла Пальмі. Методи астрономічних досліджень. Космічні методи (супутники, міжпланетні станції) Телескопічні методи (оптичні, радіо, рентгенівські)Спостереження (візуальні, фотографічні, спектральні) Рефрактор у ВікісховищіРентгенівський телескоп. Наносупутник Poly. ITAN-1, КПІ, Україна

Оптичні телескопи. Принцип дії Збільшує блиск і видимий кутовий розмір об'єкта, тобто збільшує кількість світла, що приходить від небесного тіла (оптичне проникнення) і дає можливість дослідити дрібні деталі спостережуваного об'єкта (роздільна здатність). Збільшене зображення досліджуваного об'єкта спостерігається оком або фотографується. Галілео Галілей, один з винахідників телескопа, використовував латинський термін perspicillum. Термін «телескоп» придумав грецький поет-богослов Джованні Демісіані на бенкеті, що відбувся 14 квітня 1611 року. Слово утворено шляхом об'єднання грец. τήλε (далеко) і σκοπέω (спостерігати, розглядат:и), тобто «телескоп» дослівно означає «далекоглядний». Серед архаїзмів української мови є далекогля́д, далековид. Призначення телескопа• Збирати випромінювання від небесних світил на приймаючий пристрій (око, фотопластинку).• Будувати у своїй фокальній площині зображення об'єкта чи певної ділянки • Збільшувати кут зору , під яким спостерігаються небесні тіла.• Збільшувати кут зору , під яким спостерічаються небесні тіла. Перші прототипи телескопа створили незалежно один від одного у 1608 році три винахідники: Ганс Ліпперсгей, Захарій Янсен та Якоб Метьюс. 1609 року конструкцію вдосконалив Галілео Галілей. Ці телескопи були оптичними, і за наступні понад 400 років створено багато оптичних схем та їх модифікацій. У 1672 р. французький викладач провінційного ліцею (за іншими даними архітектор) Кассегрен запропонував конфігупацію двохдзеркальної системи. Перше дзеркало- парабооісне, друге- форму опуклого гіперболоїда обертання і розташовувалось перед фокумом першого. Ця конфігурація дуже зручна і зараз широко застосовується, тільки головне дзеркало стало гіперболічним. Першим, хто направив зорову трубу в небо, перетворивши її в телескоп і отримав нові наукові дані став Галілей. У 1609 році він створив свою першу зорову трубу з триразовим збільшенням. У тому ж році він побудував телескоп з восьмиразовим збільшенням довжиною близько півметра.

Метровий рефрактор Єркської обсерваторії. Фото 1921 року. Англо-австралійський телескоп (ААТ) — 3,9-метровий телескоп-рефлектор, що перебуває у власності і фінансований спільно урядами Австралії і Великої Британії. Розташований в Обсерваторії Сайдинг-Спрінг (штат Новий Південний Уельс, Австралія). Телескоп, збудований на початку 1970-х рр., має екваторіальне монтування. Це перший у світі телескоп з комп'ютерним управлінням.

Зображення галактики Андромеди, отримане космічною станцією “Гершель”. Космі́чний телеско́п «Ге́ршель» — астрономічний супутник, створений Європейським космічним агентством, спочатку запропонований консорціумом європейських вчених 1982 року. Запуск відбувся 14 травня 2009 року, о 13:12 з космодрому Куру за допомогою ракети-носія «Аріан-5». Космічний телескоп “Гершель”Гершель - найбільший телескоп, запущений за меді Земоі. Діаметр головного зеркала- один із найважоивіших компонентів оптичної системи- складає 3,5 м. Телескоп “Гершель” в Європейському центрі космічних досліджень і технологій, Нордвейк, Нідерланди.

Космічний телескоп «Габбл» зафіксував незвичайне явище — швидкий синій оптичний перехідний процес (LFBOT), який рідко спостерігається в космосі. Спалах, позначений як AT 2023fhn, стався у віддаленій області космосу, поза галактиками. NASA з допомогою космічного телескопа Габбл точно зафіксувало у Всесвіті моторошне «обличчя» з палаючими очима Але в реальності все набагато простіше — дослідницький апарат сфотографував дві галактики, які знаходяться в процесі злиття одна з одною. Очі «обличчя» - це яскраві ядра галактик. Контур «примари» сформувався завдяки кільцю блакитних зірок, а ніс та рот вийшли за рахунок скупчень нових зірок. Ця система записана в каталозі небесних тіл як Arp-Madore 2026-424 (AM 2026-424), вона знаходиться в 704 млн світлових років від Землі. Перш ніж «обличчя» зникне після остаточного злиття двох галактик, пройде ще 1 або 2 млрд років, підкреслюють вчені. Космічний телескоп “Габбл”Едвін Павелл Габбл (також Едвін Поуелл Хаббл, англ. Edwin Powell Hubble/ нар. 20 листопада 1889, Маршфілд, Місурі, США — помер 28 вересня 1953, Сан-Марино, Каліфорнія, США) — американський астроном; дослідник галактик, позагалактичних туманностей, сформулював закон Габбла, створив класифікацію галактик. Космічний телескоп Габбл зробив фото зірок у кульовому скупченні Терзан 4. Кульові скупчення складає невизначена кількість небесних тіл, які зв'язані заразом гравітаційним тяжінням і можуть містити мільйони окремих зірок. Космічний телескоп "Габбл" показав спіральну галактику, яка з нашої перспективи виглядає нахиленою, тому її диск набуває мигдалеподібної форми, надаючи галактиці вигляду космічного ока.«Містичні гори» в туманності Кіля складаються з пилу та газу

Космічний телескоп “Габбл”Космічний телескоп Габбл сфокусував свій об'єктив на галактиці NGC 612 – небесному гиганті, маса якого в 1,1 трильйон разів перевищує масу нашого Сонця. Не дивлячи на свою вражаючу масу, NGC 612 являється карликовим по розміру у порівнянні з нашою галактикою Молочний Шлях , перевищує масу Сонця приблизно в 1,5 трильйона разів. Однак, NGC 612 залишається значним об'єктом, адже її маса в 333 тисячі раз перевищує масу Землі. Властивості галактики не піддаються простій класифікації, оскільки вона демонструє безліч інтригуючих особливостей. Знімок, зроблений телескопом “Габбл”, на якому зображена Туманність Вуаль. Вона є залишком наднової, що вибухнула приблизно 10 тисяч років тому у сузір’ї Лебедя, на відстані близько 2400 світлових років від Землі. Це явище стало результатом загибелі масивної зірки, яка була в 20 разів важчою за наше Сонце.

Види телескопів. Рефрактори. Дзеркально-лінзовіРефлектори. Види оптичних телескопів

Радіотелескопи. Дуже великий масив (англ. Very Large Array, VLA) — радіотелескоп-інтерферометр, Нью-Мексико, США. Радіотелескоп УТР-2 (Український Т-подібний радіотелескоп), с. Волохів Яр Радіотелескоп – це пристрій, який у світі грає головну роль в астрономії. Завдяки йому вченим вдається дослідити найтемніші куточки космосу. Принцип діїПринцип інтерференції електромагнітних хвиль дозволяє об'єднати радіотелескопи, які розташовані на відстані десятків тисяч кілометрів, що збільшує їх роздільну здатність до 0,0001" — це в сотні разів перевершує можливість оптичних телескопів. Радіотелеско́п — астрофізичний прилад для приймання електромагнітного випромінювання космічних об'єктів у діапазоні частот від десятків МГц до десятків ГГц (від декаметрових до міліметрових хвиль[1]) і дослідження його характеристик: координат джерел, просторової структури, інтенсивності випромінювання, спектру і поляризації. Радіотелескоп РТ-70 Радіотелескоп – це неймовірно величезна та потужна конструкція, за допомогою якої астрономи вивчають загадки Всесвіту. Завдяки цьому пристрою вони одержують радіохвилі від небесних об’єктів. Гігантський український радіотелескоп — телескоп, який створюється на базі існуючого радіотелескопу УТР-2. Найбільший радіотелескоп Китаю “Небесне око”

Переваги радіотелескопів у порівнянні з оптичними телескопамивони дають можливість дізнатися набагато більше інформації про небесні об’єкти, які випромінюють мало світла, але багато радіохвиль.вони дають можливість дізнатися набагато більше інформації про небесні об’єкти, які випромінюють мало світла, але багато радіохвиль.радіотелескопи дозволяють вести спостереження в хмарну погоду і в денний час доби, оскільки земна атмосфера не перешкоджає проходженню радіохвиль і не поглинає їх. Дослідники розробили нову техніку калібрування, названу методом "смуга до смуги". Така стратегія може компенсувати атмосферні коливання за рахунок спостережень у низькочастотних радіохвилях, у той час як за самою метою спостерігають за допомогою високочастотних радіохвиль.в комплекс ALMA входить 66 радіотелескопів. Останній об'єкт спостереження, а також знімок із найвищою роздільною здатністю, являє собою зірку під назвою R Leporis. Вона розташована в галактиці Чумацький Шлях, приблизно за 1350 світлових років від Землі."Безпрецедентний знімок, зроблений за допомогою міждіапазонного методу, довів можливості ALMA до абсолютної межі, відкривши нове вікно для астрофізики. Це дає змогу астрономам досліджувати явища з точністю, що колись була поза межами нашої досяжності". Міждіапазонний метод значно розширює високочастотні можливості ALMA, даючи змогу телескопу бачити об'єкти, які можна порівняти з автобусом, припаркованим на поверхні Місяця. В 2023 році, за допомогою астрономічного інтерферометра ALMA, вперше в історії, знайдено найдальше галактичне магнітне поле у галактики 9io9, яка з'явилася приблизно через 2,5 млрд років після Великого вибуху і її світлу довелося летіти 11 млрд років до Землі, щоб його побачив наземний радіотелескоп. Знімок телескопа ALMA одної з галактик Антенн зроблений в міллиметровому діапазоні123 Знімок телескопа ALMA одної з галактик Антенн наложен на снимок "Хаббла"

Космічний телескоп ім. Джеймса Вебба (англ. James Webb Space Telescope, JWST) — американський орбітальний інфрачервоний космічний телескоп. Призначений для широкого спектра спостережень в астрономії і космології, зокрема, спостереження найвіддаленіших об'єктів і подій у Всесвіті, як-от утворення перших галактик. Сучасні телескопи. Telescopio de Canarias) — телескоп-рефлектор обсерваторії «Дель Рок де лос Мучачос» на Канарських островах (о. Пальма, . Лас Пальмас) в Іспанії. Телескоп має дзеркало діаметром 10,4 м, котре складається з 36 шестикутних сегментів, і передову технологію спостереження за космічними тілами. Став до ладу 24 липня 2009 р. і на той час був найбільшим у світі. Telescopio de Canarias) — телескоп-рефлектор обсерваторії «Дель Рок де лос Мучачос» на Канарських островах (о. Пальма, . Лас Пальмас) в Іспанії. Телескоп має дзеркало діаметром 10,4 м, котре складається з 36 шестикутних сегментів, і передову технологію спостереження за космічними тілами. Став до ладу 24 липня 2009 р. і на той час був найбільшим у світі. Телескоп Хоббі — Еберлі (ТХЕ) (англ. Hobby–Eberly Telescope, скорочено HET) — телескоп з апертурою 9,2 метра (30 футів), розташований в обсерваторії Макдональда, один із найбільших оптичних телескопів у світі. Його конструкція поєднує кілька особливостей, які відрізняють його від більшості телескопів. Наприклад, головне дзеркало складається з 91 шестикутного сегмента, виготовлення яких обійшлося дешевше, ніж одного великого дзеркала. Крім того, головне дзеркало телескопа фіксується під кутом 55° і може обертатися навколо своєї осі. Телескоп Субару (попередня назва — англ. Japan National Large Telescope, JNLT) — 8,2-метровий оптичний телескоп, що належить японській національній астрономічній обсерваторії, а перебуває в обсерваторії Мауна-Кеа, на однойменному вулкані, в Гаваї. Телескоп розташований на висоті 4139 метрів над рівнем моря. Космічний телескоп «Габбл» або космічний телескоп Хаббла[2] (англ. Hubble Space Telescope, HST) — американський оптичний телескоп, розташований на навколоземній орбіті з 1990 року. Спільний проєкт NASA і Європейського космічного агентства (ЄКА). Телескоп названо на честь Едвіна Габбла. Великий телескоп Канарських островів (ісп. el Gran Telescopio de Canarias) — телескоп-рефлектор обсерваторії «Дель Рок де лос Мучачос» на Канарських островах (о. Пальма, м. Лас Пальмас) в Іспанії. Телескоп має дзеркало діаметром 10,4 м, котре складається з 36 шестикутних сегментів, і передову технологію спостереження за космічними тілами. Став до ладу 24 липня 2009 р. і на той час був найбільшим у світі. Телескоп імені Віктора Бланко (Víctor M. Blanco Telescope) також відомий як 4-метровий телескоп Бланко (англ. Blanco 4m) — 4-метровий телескоп з апертурою, розташований у Міжамериканській обсерваторії Серро-Тололо, Чилі, на вершині гори Серро-Тололо. Введений в експлуатацію в 1974 році і завершений в 1976 році[2], телескоп ідентичний 4-метровому телескопу Мейолла, розташованому на піку Кітт

Сучасні оптичні телескопи. Ду́же вели́кий телеско́п (ДВТ, англ. Very Large Telescope, VLT) — комплекс із чотирьох окремих дзеркальних телескопів з апертурою 8,2 м кожен: Анту (Сонце), Куєн (Місяць), Меліпал (Південний Хрест) та Єпун (Венера), що працюють в оптичному діапазоні та утворюють величезний інтерферометр. ДВТ побудований та керується Європейською південною обсерваторією (ESO) на обсерваторії Паранал, що розташована на горі Серро Паранал (висота 2635 м над рівнем моря) в пустелі Атакама в північній частині Чилі. Телескоп почав працювати у 1998 році. Перший телескоп — Джеміні-Північ (Gemini North), також відомий як Телескоп ім. Фредерика Ч. Ґіллета, — заснований у 2000 р., розміщений на Мауна-Кеа, 4200 м над рівнем океану у США, на острові Гаваї. Обсервато́рія Дже́міні (англ. Gemini Observatory) — астрономічна обсерваторія, що має два восьмиметрові телескопи на Гаваях та у Чилі. IRTF (Infrared Telescope Facility) — інфрачервоний телескоп NASA з діаметром дзеркала 3,0 м, що розташований на вершині вулкана Мауна Кеа на висоті 4 200 м над рівнем морем в США, на Острові Гаваї в складі обсерваторії Мауна Кеа. Телескоп Нової Технології (англ. New Technology Telescope, NTT) — 3,58-метровий телескоп Річі — Кретьєна, який експлуатується Європейською південною обсерваторією. Розпочав роботу в 1989 році. Розташований у Чилі в обсерваторії Ла-Сілья CFHT (англ. Canada-France-Hawaii Telescope, канадсько-французько-гавайський телескоп) — телескоп, розташований на вершині вулкана Мауна-Кея на острові Гаваї (США). Побудований у 1977 р. У телескопі застосовано схему Кассегрена з апертурою 3,58 м. Міжнародний телескоп з рідким дзеркалом (англ. International Liquid Mirror Telescope) — 4-метровий телескоп в Уттаракханді в Індії, найбільший телескоп з рідким дзеркалом в АзіїІнфрачервоний телескоп Сполученого Королівства (англ. United Kingdom Infra-Red Telescope, UKIRT) — інфрачервоний рефлектор діаметром 3,8 м, другий за величиною спеціалізований інфрачервоний телескоп (в діапазоні від 1 до 30 мікрометрів) у світі. Він розташований на вулкані Мауна-Кеа на Гаваях і входить до складу обсерваторії Мауна-Кеа. Сонячний телескоп імені Денієла Іноуї (англ. The Daniel K. Inouye Solar Telescope, DKIST) — це наукова установа для вивчення Сонця в обсерваторії Халеакала на гавайському острові Мауї. Mirror им дзеркалом в Азії

Майбуні оптичні телескопи. Надзвичайно великий телескоп (англ. Extremely Large Telescope, ELT, до червня 2017 р. називався Європейським надзвичайно великим телескопом, E-ELT) — оптичний телескоп-рефлектор із діаметром головного дзеркала 39 метрів, що будується в високогірній пустелі Атакама Чилі. Будівництво розпочалося 2014 року. Гігантський Магелланів телескоп (англ. Giant Magellan Telescope), ГМТ — наземний телескоп з апертурою близько 24,5 метрів, що будується на піку Лас Компанас (ісп. Las Companas) в чилійській пустелі Атакама. Гігантський магелланів телескоп (Giant Magellan Telescope)Телескопи Магеллан – це здвоєні 6.5-метрові телескопи, що використовуються для огляду галактик у пошуках планет. Європейська південна обсерваторія веде будівництво Екстремально великого телескопа (Extremely Large Telescope, ELT). Саме він вже в 2025 році стане найпотужнішим оптичним інструментом у світі: діаметр його дзеркала становитиме 39 метрів, а збиральна поверхня перевищить сумарну площу всіх уже наявних рефлекторів розміром понад 8 метрів. ELT має стати найбільшим у світі телескопом видимого та інфрачервоного світла, а також буде здатний фокусувати у 100 мільйонів разів більше світла, ніж людське око. Очікується, що він замінить Дуже великий телескоп ESO. Наукові цілі телескопа включають вивчення екзопланет та можливості існування життя на деяких з них, чорних дірок, галактичної еволюції та перших днів існування Всесвіту. Запуск телескопа очікується у 2027 році. Телескоп LSST (Legacy Survey of Space and Time )Ідея полягає в тому, щоб відобразити величезну ділянку неба з такою якістю, що астрономи фактично отримають покадровий фільм про Всесвіт з безпрецедентною роздільною здатністю. Коли інші телескопи зосереджуються на певних об’єктах у небі, LSST захопить найширшу панораму, надавши просторовий контекст роботі всіх інших телескопів.

Дослідження космосу. Чому деякі дослідження проводять за межами атмосфери Землі?Технічному дослідженню космосу передував розвиток астрономії та створення великих й відносно ефективних ракет на початку XX століття. Освоєння космосу було одним з напрямків суперництва між СРСР та США в холодній війні. Початком епохи освоєння космосу можна вважати запуск першого штучного супутника Землі — «Супутник-1», запущеного Радянським Союзом 4 жовтня 1957 року. Радянська космічна програма була на передових позиціях перше десятиліття дослідження космосу — до американської місії «Аполлон-11» з пілотованою посадкою на Місяць (1969). Позаатмосферні спостереження дають змогу приймати в космосі випромінювання, які поглинає або дуже змінює земна атмосфера: далекі ультрафіолетові, рентгенівські й інфрачервоні промені, радіовипромінювання деяких довжин хвиль, що не доходять до Землі, а також корпускулярні випромінювання Сонця та інших тіл. Фізичні дослідження космосу ведуться як за допомогою пілотованих космічних польотів, так і автоматичних космічних апаратів. Технічному дослідженню космосу передував розвиток астрономії та створення великих й відносно ефективних ракет на початку XX століття. Дослідження космосу — відкриття та розвідка космічного простору за допомогою космічних технологій. Фізичні дослідження космосу ведуться як за допомогою пілотованих космічних польотів, так і автоматичних космічних апаратів. Дослідження космосу — відкриття та розвідка космічного простору за допомогою космічних технологій. Фізичні дослідження космосу ведуться як за допомогою пілотованих космічних польотів, так і автоматичних космічних апаратів. Ніл О́лден А́рмстронг — американський військово-морський льотчик і астронавт. Командир "Аполлона 11" , який виконав політ на Місяць таперший землянин, який ступив на його поверхню (20-21 липня 1969року). Вчені NASA виявили досі незвідану сонячну систему з семи планет. Перші планети за межами нашої Сонячної системи, відомі як екзопланети, були виявлені в середині 1990-х років. З тих пір було виявлено понад 3500 екзопланет. Зазначається, що якщо у галактиці Чумацький Шлях є 200 мільярдів зірок , і кожна з них має одну планету, це мільярди можливостей для планет земного типу. Це дослідження доповнює відкриття, як зробили голландські вчені на чолі з Мішелем Гіллоном у 2016 році, коли розгледіли у телескоп "Спітцер" перші три планети.

Космічні обсерваторії для дослідження Сонця. Космічні обсерваторіїКосмічна обсерваторія IXPEКосмічний телескоп ім. Спітцера (головне дзеркало 0,85 м, працює з 2003 р.)Сонячна та геліосферична обсерваторія (СОГО, працює з 1996 р.)Космічна рентгенівська обсерваторія «Чандра» (працює з 1999 р.). Обсерваторія сонячної динаміки (Solar Dynamics Observatory, SDO). Працює з 2010 р. Космічна гамма-обсерваторія ім. Комптона (працювала у 1991—2000 рр.).

Методи обробки даних. Спектра́льний ана́ліз — сукупність методів визначення складу (наприклад, хімічного) об'єкта, оснований на вивченні спектрів взаємодії речовини з випромінюванням: спектри електромагнітного випромінювання, радіації, акустичних хвиль, розподілу за масою та енергією елементарних частинок та інше. Астроспектро́граф (від астро… і спектрограф) — астрономічний прилад для реєстрації спектрів випромінювання небесних світил, для пошуку темної матерії. Встановлюється в одному з фокусів телескопа. Фотометрія (дав. -гр. φῶς, родовий відмінок φωτός — світло і μετρέω — вимірюю) в астрономії — це техніка, що застосовується в астрономії для вимірювання потоку або інтенсивності електромагнітного випромінювання астрономічного об'єкта. Астрономічна спектроскопія використовується для вимірювання трьох основних смуг випромінювання: спектра видимого випромінювання, радіо- і рентгенівського випромінювання. Спектральний аналіз дає змогу визначити хімічні складові не тільки Сонця, але й інших об'єктів - зір, туманностей. Аналіз спектрів - основний метод вивчення фізичної природи космічних об'єктів, що використовується в астрофізиці.моделювання дозволяє легко маніпулювати змінними, які неможливо змінити в реальності (наприклад, маса небесних об'єктів). Комп'ютерне моделювання астрономічних явищформуванню реальних і достовірних уявлень про всесвіт та процеси, що протікають в ньомувіртуального планетарію Steelarium та продемонстровано його можливості для моделювання астрономічних явищ

Спектрометричне випромінювання радіальнох швидкості зірок. Нині астрономи використовують такі способи для виявлення планет біля інших зірок: пряме спостереження, астрометричний метод, транзитний метод, гравітаційне лінзування, спектрометричне вимірювання радіальної швидкості зірок, радіоспостереження пульсарів.2 Модуляції відбиття та випромінювання. Сучасні напрямки досліджень Вивчення чорних дір та гравітаційних хвиль. Дослідження екзопланет. Космологія та походження всесвіту. Екзоплане́та (дав.-гр. εξω, exo — поза, ззовні) або помазанцеві плане́та — планета, яка плине космічним простором, або обертається навколо якоїсь зорі, але не нашого Сонця.Існує кілька основних способів вивчення атмосфер екзопланет, серед яких спектроскопія та транзитна фотометрія. Спектроскопія дозволяє аналізувати світло, що проходить через або відбивається від атмосфери екзопланети. Спостереження – метод психологічного дослідження, який полягає у спостереженні за об'єктом дослідження, реєстрації та поясненні психологічних фактів. Метод спостережень характеризується безпосереднім сприйняттям явищ і процесів у їхній цілісності і динаміці.метод радіальних швидкостей, або метод Доплера. Чим більша маса екзопланети та чим ближче вона розташована до своєї зірки, тим більш помітним буде цей ефект, тож найкраще цей спосіб підходить для виявлення масивних екзопланет на коротких орбітах космічна обсерваторія , оснащена надчуттєвим фотометром, спеціально призначена для пошуку землеподібних екзопланет методом транзитної фотометрії. Способи дослідження екзопланет. Пряме спостереження Науковці відкрили у космосі 57 чорних дір з унікальними орбітами. Астрометричний метод— найстаріший. Саме в такий спосіб дослідники вперше почали пошук планет поза Сонячною системою півстоліття тому. Заснований на спостереженнях за змінами власного руху зорі під гравітаційним впливом планети. Гравітаційне лінзування- Гравітаційне лінзування — це одне з найбільш вражаючих явищ, що дозволяє астрономам досліджувати найвіддаленіші куточки Всесвіту. Завдяки цьому явищу ми можемо побачити об'єкти, які зазвичай недоступні для наших телескопів. Метод радіоспостереження пульсарів — спектрометричне визначення радіальної швидкості зорі. Зоря, поблизу якої є планета, демонструє коливання швидкості "до нас — від нас", які можна виміряти, спостерігаючи доплерівське зміщення в її спектрі. Перше фото екзопланети. Методом перехідної фотометрії. Суть його в тому, що планета закриває частину поверхні зорі, а тому яскравість світила дещо зменшується. Спектрометричне випромінювання радіальнох швидкості зірок. Пряме спостереження. Пряме зображення екзопланети навколо зірки HR 8799 за допомогою коронографа Vortex на 1,5-метровій частині телескопа Хейла. Екзопланета

Ке. Внесок українських вчених у розвиток науки. Ці та багато інших українських учених зробили важливий внесок у світову науку, їхні відкриття та винаходи використовуються в різних галузях науки та техніки.Імена видатних українських дослідників та астрономів. Мороженко Ніна Миколаївна. Орлов Олександр Якович (астроном)Тельнюк-Адамчук Володимир Володимирович. Аленич Олекса́ндр Андріа́нович (1890- 1923) - фізик, астроном, дослідник метеоритів. Борисенко Сергій Анатолійович (нар.1975)- український астроном, дослідник комет, лауреат Премії НАНУ імені М. П. Барабашова Олександр Євгенович Вольвач (нар. 1965) — український астроном, який спеціалізується на фотометрії тіл Сонячної ситеми, фізиці Сонця, малих тілах Сонячної системи, активних ядрах галактик, геофізиці. Отримав Премію НАН України імені Е. П. Федорова. Олександр Євгенович Вольвач (нар. 1965) — український астроном, який спеціалізується на фотометрії тіл Сонячної ситеми, фізиці Сонця, малих тілах Сонячної системи, активних ядрах галактик, геофізиці. Отримав Премію НАН України імені Е. П. Федорова. IРешетник Володимир Миколайович (нар.1977) — український астрофізик, доцент кафедри астрономії та фізики космосу Київського національного університета імені Тараса Шевченка, один з головних організаторів всеукраїнських астрономічних олімпіад для школярів і студентів. Йоганн Сигізмунд Готфрід Гут (1763—1818)- астроном, фізик і математик німецького походження, перший астроном в Харківському університеті, один з засновників Тартуської обсерваторії. Венчеслав Сигизмундович Жардецький (16 квітня 1896, Одеса — 21 жовтня 1962, Елкінс (Західна Вірджинія, США) — науковець у галузі астрономії, небесної механіки та геофізики (США). Тирнов Олег Федорович (нар 29 вересня 1945) — український астроном, який спеціалізується на космічній радіофізиці, фізиці геокосмосу, статистичній радіофізиці, космічній погоді, впливі геліогеофізичних факторів на стан здоров'я людини. Климишин Іван Антонович (нар. 17 січня 1933) — український астроном. Професор Прикарпатського національного університету ім. Василя Стефаника, доктор фізико-математичних наук. Академік АН ВШ України з 1993 р. Никифор Дмитрович Каліненков (1924—1996) — український астроном, засновник астрономічної обсерваторії Миколаївського університету, яка тепер носить його ім'я. Мінаков Анатолій Олексійович (13 квітня 1949 — 4 січня 2012) — український астрофізик, спеціаліст з гравітаційного лінзування, завідувач відділом космічної радіофізики Радіоастрономічного інституту НАНУ (1999—2012). Лауреат Премії НАНУ ім. С. Я. Брауде (2010) та Державної премії України (2014, посмертно). Джунь Йосип Володимирович (нар. 13.07.1940 р. у м. Черняхів, Житомирської області) — математик-статистик, астрометрист, астрономо-геодезист, доктор фізико-математичних наук (1992), професор по кафедрі математичного моделювання (2011)Ілля Григорович Колчинський (5 травня 1913, Київ — 2 січня 2004, Київ) — український радянський астроном, доктор фізико-математичних наук з 1969 року; член робочих груп Міжнародного астрономічного со­юзу з вивчення нестабільності земної атмо­сфе­ри та астрономічної рефракції. Один з ініціаторів створення Київського планетарію у 1952 році та міжнародної про­­г­­рами спостережень «Фотографічний огляд неба» у 1986 році. Олександр Смакула: Фізик, який винайшов метод просвітлення оптики, що використовується в об'єктивах камер і телескопів. Георгій Гамов: Фізик-теоретик та космолог, який зробив значний внесок у розвиток теорії Великого вибуху та нуклеосинтезу. Олександр Архипович: Фізик, який винайшов метод електромагнітної левітації, що використовується в маглевах. Климент Тімірязєв: Фізик, який досліджував фотосинтез та роль хлорофілу в цьому процесі. Олена Казимирчак-Полонська: Астроном, яка досліджувала рух комет і астероїдів. Сергій Корольов: Конструктор ракетно-космічної техніки, під керівництвом якого було запущено перший штучний супутник Землі та перший пілотований космічний корабель.

Сучасні українські наукові установи. Національна академія наук України (НАН України): Це головна наукова організація України, яка об'єднує численні інститути та дослідницькі центри. НАН України охоплює такі галузі, як математика, фізика, астрономія, хімія, біологія, науки про Землю, соціальні та гуманітарні науки. Вона відіграє вирішальну роль у проведенні фундаментальних і прикладних досліджень. Університети: Українські університети, такі як Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна та Львівський національний університет імені Івана Франка, є важливими центрами наукових досліджень. Вони проводять дослідження в різних галузях і готують майбутніх науковців. Галузеві академії наук: Окрім НАН України, існують галузеві академії, такі як Національна академія медичних наук України, Національна академія аграрних наук України, Національна академія педагогічних наук України та Національна академія правових наук України. Ці академії зосереджені на дослідженнях у відповідних галузях.Інші наукові установи: В Україні також є численні науково-дослідні інститути, які належать до різних міністерств і відомств. Ці установи проводять дослідження в конкретних галузях, таких як енергетика, екологія та інформаційні технології. Сучасні тенденції: Українські наукові установи активно працюють над інтеграцією в європейський дослідницький простір. Зростає акцент на міждисциплінарних дослідженнях і співпраці з міжнародними партнерами. Незважаючи на складні часи, українські вчені продовжують робити вагомий внесок у світову науку. Націонаотна академія наук України. Київський національний університет імені Тараса Шевченка Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна